国内外电动汽车电磁兼容测试标准体系比对研究

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简介:0引言电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶的车辆,包括燃料电池汽车(FCV)、混合动力汽车(HEV)和纯电动汽车(EV)三大类。电动汽车与传统燃油车相比,在动力源、驱动系统、控制系统等方面具有很大差异。 ...
测试耗材

引言

电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶的车辆,包括燃料电池汽车(FCV)、混合动力汽车(HEV)和纯电动汽车(EV)三大类。电动汽车与传统燃油车相比,在动力源、驱动系统、控制系统等方面具有很大差异。电动汽车上所配备的电力电子变换装置无论数量还是功率都远远超过传统汽车。由于电动汽车采用了更多的高压、大功率电气部件及高系统集成度和电磁敏感度的电子控制单元,使得电动汽车的电磁兼容(EMC)问题显得尤为突出。因此电动汽车所产生的电磁兼容问题的严重性和复杂性也远高于传统汽车。

电动汽车的电磁兼容性问题不仅会影响车辆周围的无线电设备,还会通过传导或辐射方式影响车辆上电子部件工作的可靠性,直接关系到车辆的行驶安全。由此可见,电动汽车的电磁兼容性问题相比传统车而言显得更为重要,而开展电动汽车的电磁兼容性测试和标准体系的研究是解决该问题的方法和途径。

国内外电动汽车的电磁兼容测试标准

1.1 电动汽车电磁兼容测试标准分类

在电动汽车整车的电磁兼容测试方面,按照项目来分可以把电磁骚扰分为:无线电骚扰特性测试、电磁场强度测试以及车载天线接收到的辐射发射测试;在电磁抗干扰方面可以分为对车外辐射源的辐射抗扰度测试、对车载辐射源的辐射抗扰度测试、大电流注入测试、静电放电抗扰度测试以及磁场抗扰度测试。表1给出了机动车整车电磁兼容的主要测试标准。

1机动车整车电磁兼容主要测试标准

测试方法

测试标准

辐射骚扰测试

GB 14023

CISPR 12/EN 55012

ECE R10

72/245/EEC

车载天线接收到的辐射骚扰测试

GB/T 18655

CISPR 25/EN 55025

电磁场发射强度测试

GB/T 18387

SAE J551-5

抗扰度测试

ISO 11451-1ISO 11451-2

ISO 11451-3ISO 11451-4

ECE R10

72/245/EEC

97/24/EC

磁场抗扰度测试

SAE J551-17

静电放电测试

GB/T 19951ISO 10605

 

在汽车零部件测试方面,常用的测试方法通常可以按项目分为:无线电骚扰特性测试、传导骚扰特性测试以及传导瞬态发射测试;在电磁抗干扰方面可以分为:辐射抗扰度测试、传导抗扰度测试、大电流注入测试、静电放电抗扰度测试以及磁场抗扰度测试。汽车零部件电磁兼容测试的主要标准见表2

2汽车零部件电磁兼容主要测试标准

测试方法

测试标准

辐射骚扰测试

CISPR 25ECE R1072/245/EEC

传导骚扰测试

GB/T 18655CISPR 25/EN 55025

传导瞬态发射测试

ISO 7637-2GB/T 21437

传导抗扰度测试

ISO 7637-2GB/T 21437

大电流注入测试

ISO 11452-4

辐射抗扰度测试

ISO 11451-1ISO 11451-2ISO 11451-3

ECE R1072/245/EEC

磁场抗扰度测试

ISO11452-8

静电放电测试

GB/T 19951ISO 10605

 

1.2 电动汽车电磁兼容测试标准的发展方向在电动汽车的电磁兼容性测试方面,近几年也有新的发展,国外电磁兼容性测试标准的发展非常迅速。近两年国外陆续发布的新的电动车整车电磁兼容测试标准有ECE R1004SAE J551-52012版。

1.2.1 ECE R1004

ECE R1004《关于车辆电磁兼容性审批的统一规定》是欧盟的认证法规,该法规的推出替代了ECE R1003版本。

ECE R1004对比R1003版本主要增加了对于电动汽车整车的考核内容。它主要增加了电动汽车充电时的相关检测方法,其中包括:

(1)交直流电源线谐波发射测试;

(2)交流电源线上电压变化、波动与闪烁的辐射发射测试;

(3)交直流电源线收音机频段传导干扰测试;

(4)车载通讯与网络接口发射的收音机频段传导干扰测试;

(5)交直流电源线上传导瞬态抗干扰测试;

(6)交直流电源线上的浪涌抗干扰测试。

这些测试将有效测量出电动汽车充电时,车辆对电网的干扰以及受到来自电网的干扰时电动汽车的抗干扰能力,并保证电动汽车与用电网络上其它用电器的电磁兼容性。这将是未来电动汽车电磁兼容标准发展的一个重要方向。越来越多的试验与研究将会朝着该方向发展,而相关测试方法与测试标准也将逐步完善与健全。

1.2.2 SAE J551-5:2012

SAE J551-5:2012版《电动车辆的电磁场强度的测量方法及执行电平,150kHz30MHz》是美国汽车工程师协会推出的电动汽车电磁兼容测试标准,该标准的推出替代了SAE J551-5:2004版本。

SAE J551-5:2012版相比2004版本有了较大的改动。它根据电动汽车的发展以及在大量测试数据支持下,对电动汽车的电磁场发射强度的测量进行了进一步规范,并提出了新的检测方法,以求促进电动汽车电磁兼容技术的不断发展和完善。

2012SAE J551-5标准的主要修改内容在于辐射发射测试中频率范围的减小、限值线的变化以及传导发射测量的要求更加明确。

标准中的主要变化有以下6点。

(1)频率范围由原来的0.00930MHz缩小到0.1530MHz,如表3所示。

3 SAE J551-5 2004版与2012版辐射发射测试频率范围比较

标准号

SAE J551-5:2004

SAE J551-5:2012


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